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第一章 施工准备
第一节 工程概况
一、项目简介
洞头县连港环岛公路半屏大桥至长坑段(园区北路)公路工程全长3.196公里,起点半屏大桥,起点桩号(终点桩号K4+762),终点南塘工业区园区北路,终点桩号(K7+958.762)。
二、技术标准、工程规模
公路等级:二级公路
设计行车速度:60km/h
路基宽度:8.5-16m
路面:沥青混凝土路面,宽7m-16m
三、项目环境
㈠地形、地貌:本次设计路段路线位于洞头本岛,路线主要穿越陆域地貌重丘区,该区分布很广,丘陵顶部比较平缓,坡度一般为10-25度。山坡较陡,一般坡度30-40度,特别是边缘地带,常有大于40度的陡坡或海漫崖分布,崖高可达40米以上,有少部分路段在岸谈4海域区经过,该区一般低潮时才出露于地表,中、高潮位时被淹没。呈缓坡倾向于大海,组成物质为基岩。路线在此路段以填海路堤通过,路基防护工程数量相应增大。
㈡气象、水文:洞头属中亚热带海洋性气候,其特点是温和湿润,四季分明,冬暖夏凉,光照充足,降水量偏少。冬春受台湾暖流的影响明显,少严寒;夏秋因海洋性季风的影响, 无酷暑。全年空气湿度较大,降雪零星,多台风。每年4-9月为雨季,占年降雨量的60.5%。6-8月为台风季节,台风时常伴有暴雨。多年平均降雨量1294.9毫米,多年平均蒸发量为1538.3毫米。
㈢区域地质评价及地震基本烈度:据浙江省地震目录统计,温州曾发生过地震10次,其中4.75级地震1次,3-3.9级地震3次,小于3级地震6次。现代地震监测资料表明,现代地震活动微弱,温州地震台1977-1982年共测得微震6次,震级1-2,震中位置距温州市80-200公里的东海中。
按全国地震带划分,洞头隶属东南沿海二级地震区东北级,该段地震强度与频率较若,接近三等地震区,基本地震烈度为。根据《中国地震烈度区划报告》,本区未列入震级V级的危险区。
㈣工程地质评价
1、构造:本区构造位置属我国东南部新华夏系第一级构造复式第一沉降带的西南端,受基底华夏系构造的制约且遭受后期构造的干扰,区内构造线方位普遍东偏,一般为北东45-60度,角度偏大,致使本区诸岛走向呈北东向展布,构成了本区主体为北东向的构造格局。
2、地层及岩性:沿线岩浆活动频繁,火山喷出岩、侵入岩及脉岩均较发育。
㈤交通条件和服务设施:半屏大桥及南塘工业区侧均已通公路,施工机械可直达施工现场。
四、主要工程内容及合同划分:本次招标主要是洞头县连港环岛公路半屏大桥至长坑段(园区北路)公路工程,桩号为K4+762-K7+958.762,二级公路标准设计,沥青混凝土路面。
本次招标分一个施工合同段。
五、计划工期:施工期18个月(含备料期),缺陷责任期24个月。
第二节 施工部署及临时工程
一、施工总体目标
1、质量目标:合格
⑴确保全部工程达到国家、交通部现行的工程质量验收标准。
⑵工程一次验收合格率达到100%。
2、安全目标
杜绝发生一切重大伤亡事故和安全等事故。
3、工期目标
开工日期计划为2009年5月1日,竣工日期为2010年10月31日,工期为18个月。具体开工日期根据业主开工指令,保证最后完工时间在2010年10月31日前。
二、施工总体安排
1、开工准备:
按照业主对本合同段的总工期要求,工期为18个月,进行总体安排。
在业主的协助下,于2009年5月上旬开始施工前三通一平。具体如下:
⑴合同内临时用地征地工作。
⑵平整施工场地,施工便道修建与平整,接通必要的电力、电讯及水源等。
⑶筹建施工驻地,组建施工机构。
⑷调迁施工机器设备。
2、施工组织机构
为了把对本工程难点的认识与所采取的对策、业主的指示、监理工程师的指令等全面贯彻到施工中。我公司将针对本工程组建项目经理部。项目部的主要人员组成如下:具有工程师以上职称的专业技术人员8人,助理工程师和技术员10人,管理人员14人。项目经理部的人员、设备都是从我单位现有的人员、机械设备中精心挑选出来的。
项目部设经理、副经理、总工程师各1人。下设:工程技术科、质量自检科、计划财务科、劳动安全科、机械材料科、办公室、试验室、协调部。以便加强管理,确保“质量、安全、进度”三大指标的实施。
项目经理是项目总负责人,代表本单位对该项目实施全面管理,对本项目的质量、进度安全、对外协调等负全面责任。副经理协助项目经理工作。
项目总工程师是项目经理的技术代理人,协助项目经理搞好项目技术、质量管理。
工程技术科负责该项目技术管理。组织编制实施性施工组织设计,负责图纸审核、技术交底、现场技术指导及检测、测量与试验工作。施工技术科下设测量队等业务部门。
质量检查科是工程自检的组织者,会同监理工程师实施项目全面质量管理。
计划财务科负责工程项目的预算分割,合同管理,施工计划的制定、检查、督促、调整,每月对各施工队完成的施工任务计量计价,编制中期支付文件,报送监理工程师和业主;负责进行工程核算、决算等工作;负责各类施工合同的拟订和一切施工有效文件的归口管理。负责统计上报及本项目财务管理等。
机械材料科负责材料的采购与供应,负责组织对材料的调查,保证购买到优质工程材料以及负责机械设备的配备和维护,保证该项目具有持续过程能力。
劳动安全科负责工程的安全管理,包括规则的制定,施工期间的安全检查与监督。
综合办公室负责项目经理部内日常生活、生产后勤、精神文明建设工作。
协调部负责对外协调、处理与当地政府、村镇百姓的相关事务,为工程施工创造一个良好的外部环境。
3.施工管理与协调
项目经理部是本合同段施工的核心,其职能是按照业主和合同条款的要求,安排施工机械和人员在业主规定的工期内,保质、保量完成合同范围内的所有工程项目,圆满地履行施工合同。
项目部的对外、对内协调任务主要有以下三个方面:
1)项目部与业主、监理工程师的协调
⑴在本合同段施工全过程中,项目部将严格按照业主和监理工程师批准的施工工艺、施工组织设计进行各作业队的质量管理,在作业工区自检、项目经理部抽检的基础上,接受监理工程师的检查和验收。
⑵项目部将全面贯彻业主和监理工程师制定的质量控制、检查、管理制度,并据此对各施工队加强管理,做好质量控制工作,确保工程达到优良,坚决杜绝现场施工人员不服从监理工程师的现象发生,保证监理工程师的一切指令在本合同段得到全面执行。
2)项目部与设计单位间的工作协调
⑶接到中标通知书后,立即同设计代表取得联系,进一步了解本合同段的设计意图及工程要求,请设计代表对我单位的施工实施方案提出建议。
⑷积极参与设计深化工作,进行施工图审查,完善设计内容。
⑸如在本合同段的施工中发现有不适应实际地形、地质的细部设计,项目部将及时上报监理工程师,积极配合设计代表修正或优化设计。
3)项目部内部施工队的协调
在施工过程中,项目经理部有权对各工区、施工队的机械设备、人员、资金以及施工场地等进行合理安排和调度。按照近几年同类公路施工中已运作成熟的管理模式进行管理,使整个合同段的施工布置处于最优状态,达到最佳的施工效果。
三.施工驻地等临时设施的安排
1.施工驻地及生产场地选择
为了节省用地本工程拟将项目部在处租用民房。同时,将在驻地门口设置标示牌、竖立标示架。标示牌上标明承包人名称、合同段起讫桩号与平面图、施工及质量负责人姓名等。标示架上是项目部的企业宣传标语。
2.临时设施
1).临时道路
临时道路就借用原有的道路,便于汽车运输通过。
2)临时供电设施
本合同段计划安装一台350KW变压器,供应拌和站以及附近结构物用电,其它位置接设变压器,并投入足够的备用发电机组发电。
3)施工及生活用水
施工用水采用附近水渠以及打井取水(经过检验合格后的),并在拌和楼旁边设置砖砌贮水池。生活用水接设当地居住点自来水管供水。
4)工地试验室
为确保工程质量达标创优,在经理部驻地建设工地试验室,承担本合同段工程所需要的材料抽检取样、试验工作,以指导和监督施工质量;试验室试验人员一律持证上岗,试验室所有的检测仪器、仪表、计量用具都必须在开工前经有关部门进行标定,与此同时申报工地试验室的临时资质。临时资质的申请,最迟不得超过开工后一个月内;在临时资质批准以前,所有材料的试验,检验工作,委托交通部门有资质的试验单位进行;临时试验室的所有检测仪器、仪表,计量用具在施工期间须定期检验标定,以确保其应有的精度。
第三节 设备、人员的动员周期和设备、人员、材料进场方案
一、机械设备的动员周期和进场方案
项目部及时组织施工机械进驻工地现场,其它设备根据工程计划安排提前进入工地。同时,项目部还将根据施工需要或业主要求,随时调遣进场其他施工机械设备。
拌和设备、摊铺机等大型机械设备均采用平板车运输进场,自卸车、洒水车等自行式设备,由机驾人员开往工地。
二、人员的动员周期和进场方案
主要负责人、管理人员、专业技术人员进场后,在与业主和设计单位沟通的同时,详细勘察施工现场、了解施工沿线条件,并尽快安排施工驻地建设以及项目部、拌和站和预制场的筹建工作。认真阅读、审核设计文件、施工规范,进行图纸会审;编写实施性施工组织设计和施工计划;编写各种施工工艺标准,结合各分项工程特点,写出技术管理办法,制定详细的分项工程施工方案和质量保证措施 ;进行临时工程设计并交付施工,对施工人员及技术人员做技术交底;现场交接与导线点复测、中线恢复和调查各种工程材料来源,对其性能进行测试。
三、施工材料的储备与进场方案
项目部的材料部门、质检部门、中心试验室开始按照投标文件和施工合同规定方法确定材料产地,检验、采购施工材料。
1、主要地方材料
片块、碎石、砂、砂砾:所用碎、片、块石来源于当地就近点购买,并符合要求。
2、钢材、水泥、沥青等从当地市场知名品牌厂家代销商购买。
3、材料运输方式
利用汽车通过原有道路和施工便道进入工地。
第二章 主要施工方法
第一节 准备工作
一、组织准备
选派经验丰富、有知识、有业务水平、会管理、善经营的人任项目经理,选派有技术、有经验、有能力、责任心强的工程管理人员组成洞头县连港环岛公路半屏丈桥至长坑段工程项目经理部,项目经理部对本工程的工期、质量、成本及安全生产等方面全面进行统筹、控制、对本工程从原材料控制开始到工程质量检验完成以及工程保修为止的全过程控制。
项目经理
技术负责人
项目副经理
质检科
安全科
综合科
财务材料科
工程科
综合施工队
结构物施工队
路面施工队
砌体施工队
桩基施工队
路基施工队
二、技术准备
工程开工前,组织有关施工技术人员认真熟悉设计施工图,对本设计进行会审,分工序进行施工技术交底,并根据合同文件、施工组织设计及有关的规程规范,按“保质保量保工期”的基本原则编制确实可行的中短期进度计划。
施工技术人员在查对图纸文件资料和技术交底的基础上,进行现场核对和施工调查研究,发现问题应及时根据有关程序提出修改意见上报监理、业主部门,做好记录,以便为施工做好准备。
技术负责人组织测量人员对甲方提供的交桩点进行复测,并与邻近已建工程进行对照、进行分析、形成书面材料报监理工程师确认。
三、生产准备
派专人积极配合办理施工许可证和质量、安全委托手续等前期手续;组织开工前所需的劳力、材料、机械等资源进场,进行临时供水管路敷设、临时供电线路架设、临时生产生活设施搭设、场内外交通道路修整等前期工作的施工,尽早形成开工条件;立即着手进行水泥、砂、碎石等原材料的品质复检,并进行水泥搅拌桩室内工艺试验,砂浆、水泥稳定碎石的配合比等的试验工作,保证及时提供试验资料。
四、测量放样
1、基本方法
本工程所用的测量仪器主要有全站仪和水准仪,经检测单位检定合格后投入工程使用,开工前邀请设计人员进行现场测量交底,认清实地导线点、水准点,逐桩坐标位置,做好桩位记录,采取措施妥善保护,避免施工中受到破坏。
2、施工测量
1)路基开工前应做好施工测量工作,其内容包括导线、中线、水准点复测、横断面检查和补测、增设水准点等。
2)导线复测
A、当原测的中线主要控制桩由导线控制时,必须根据设计资料认真做好导线复测工作。
B、导线复测的测量仪器采用全站仪。
C、原有导线点不能满足施工要求时,应进行加密,保证在道路施工的全过程中,相邻导线点间能互相通视。
D、导线起讫点应与设计单位测定结果比较,测量精度应满足设计要求。
E、复测导线时,必须和相邻施工段的导线闭合。
3)中线复测
A、路基开工前应全面恢复中线并固定路线主要控制桩,如交点、转点和圆曲线缓的起讫点等。
B、恢复中线时应注意与结构物中心、相邻施工段的中线闭合,发现问题应及时查明原因。
C、如发现原设计中线长度丈量错误或需局部改线时,应经相关部门同意后作断链处理,相应调整纵坡。
4)校对及增设水准基点
A、 使用设计单位设置的水准点之前应仔细校核,并与其他水准点闭合。
B、 拟用的永久水准点应与设计水准点一致。
C、 沿线隔相当距离(以便利施工为原则)一般不大于200m设临时水准点一个。临时水准点位置,应设于坚实、不下沉、不碰动的地物上或永久性建筑物的牢固处。亦可设置于外加保护的深埋木桩或混凝土桩上,并做出明显标志。
D、 长距离引测水准点要用尺垫和校核的水准尺、水准仪并以正、副平对测或往返复测,闭合差应符合要求,并与相邻路段水准点闭合。
E、 临时水准点应每月复核一次,在暴雨时应及时复核。
5)路基放样
A、路基施工前,应根据恢复的路线中桩、设计图表、施工工艺和有关规定钉出路基用地界桩和路堤坡脚等的具体位置桩。在距路中心一定安全距离处设立控制桩,其间隔不宜大于20m,桩上标明桩号与路中心填挖高。
B、 放完边桩后,应进行边坡放样,对深挖高填地段,每挖填5m应复测中线桩,测定其标高及宽度,以控制边坡的大小。
C、 机械施工中,应在边桩处设立明显的填挖标志,在不大于100m的段落内,距中心一定距离处埋设能控制标高的控制桩,进行施工控制。
D、 边沟放样时,每隔10~20 m在沟内外边缘钉木桩并注明里程及挖深。
6)结构物测量
A、 根据结构物的形式、跨径及设计要求的施工精度,确定利用原设计网点加密。
B、 补充施工需要的水准点,结构物轴线、桩位承台基础控制桩。
C、 结构物放样测量
a、 桩位、承台和基础的位置,用全站仪进行测量。
b、 涵洞测量放样时,应注意核对涵洞纵轴线的地形剖面图是否与设计图相符,应注意涵洞长度、涵洞标高的正确性。对斜交涵洞应考虑交角、加宽等对涵洞具体位置、尺寸的影响,并注意翼墙、涵洞墙身等构筑物的位置、方向、长度、高度、坡度,使之符合设计要求。
D、施工过程中,应测定并经常检查结构物浇筑和安装部分的位置和标高,并作出测量记录和结论,如超过允许偏差时,应分析原因,并予以补救和改正。
五、施工围堰
本工程实施的重点和难点在K5+140——K5+300段的软基处理。在此范围内有水泥搅拌桩加固,高压旋喷桩加固,悬臂钢筋混凝土L型挡墙。以上所有这些工程都要进行围海填土方能施工。
围堰范围在路基L型挡墙墙前加固处理区域外延4米,临海面采用12米长的钢板桩,用水上打桩机施打,内侧采用袋装土回填,回填底宽4米,顶宽不小于2米,围堰高度钢板桩超出最高潮位0.5米,内侧围堰高超过平均潮位0.5米。
路基处理范围回填土高度超过水泥搅拌桩和二重高压旋喷桩的设计桩顶标高0.5米。
第二节 路基土石方工程
1、路基开挖
路基开挖拟采用PC-200机挖掘机配以自卸汽车运输进行的开挖的施工方案。
路基开挖前应先进行清表,用挖掘机清除原地面表面的树木杂草、耕植土、淤泥和其他杂物,用汽车运至指定的弃土场。清表的材料应区分不同的用途分别堆放,耕植土和淤泥可用于路基中分带和绿化带的回填,树木杂草和其他杂物则不能利用。
路基开挖自上而下开挖进行,严禁掏洞取土。路基开挖应按设计要求放坡,如遇到土质变化,应相应调整边坡坡度。路基开挖接近设计标高时,应预留碾压压实厚度。路堑开挖,均须严格控制路基设计高程,若有超挖,应用与挖方相同的土壤填补,并压实至规定要求密实度。如不能达到规定要求,应用合适材料补填压实。
路堑路床的表层下为有机土、难以晾干压实的土,CBR值不符合规定的土或不宜作路床的土,应经设计单位及相关单位核准后清除换填符合规定的土。
路堑开挖到设计标高后,应及时按设计要求布置排水盲沟或排水沟,以防雨季施工雨水浸泡路堑影响路基质量。同时还应进行测量复测,分别
检查路基标高,横断面尺寸,路堑中心轴线等,若不符合设计要求,应进
行修整直到满足设计要求为止。
2、土石方回填
路基的回填,采用12T振动压路机进行压实,其施工工艺流程如下:清表→填前压实(或路基翻挖填)→路基填筑碾压密实。土石方回填的施工工艺详见施工工艺流程图。
1)清表:清表拟采用推土机、挖掘机配以自卸车进行;施工时,用推土机将道路红线宽范围表面土层的树根、草皮、腐植土等进行推土成堆,然后用挖掘机装土,自卸汽车运至监理指定位置废弃。
2)填前碾压:待清表工作结束,即可进行填前压实。本工程填前压实,根据压实土层厚度情况按两种情况考虑,第一种为需压实土层较薄,可一次压实到满足设计要求的密实度,拟采用压路机直接在地表进行压实;第二种为需压实土层较厚,无法一次压实到设计的密实度,拟采用PC-200挖掘机进行翻挖后分层碾压至设计的密实度。
路基的填前碾压压实度要求为:路基基底为耕地或土质松散时,压实度不小于90%;路基添土高度小于路床高度时,压实度不小于路床的压实标准;基底为松散土层时,应翻挖后分层压实,压实度不小于90%。
3)土石方路堤的填筑
土方回填施工工艺流程框图
土料选择
Yes
报监理审批
报监理审批
拟定施工方案
土料试验
Yes
No
No
Yes
填筑试验
试验数据记录及整理
No
Yes
报监理审批
铺填及碾压
取样试验
试验数据记录及整理
Yes
报监理验收
No
下一道工序施工
A、路堤应分层填筑压实,用透水性不良的土填筑路堤时,应控制其含水量在最佳实含水量±2%之内。
B、路堤,必须根据设计断面,分层压实。每层经压实符合规定之后,再填筑上一层。分层的最大松铺厚度不应超过30cm,填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度,不应小于8cm。
C、填土宽度每侧应宽于填层设计宽度,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡。
D、路堤宜采用水平分层填筑法施工。即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地不平,应由最低分野填起,每填一层,经过压实符合规定要求之后,再填上一层。
E、原地面纵坡大于12%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层逐层压密实。
F、地面横坡不陡于1﹕5,且基底符合要求时,路堤可直接修筑在天然的土基上;地面横坡陡于1﹕5时,原地面应挖成台阶(台阶宽度为2m,内倾坡度为4%),并用小型夯实机加以夯实。填筑应由最低一层台阶填起,并分层夯实。然后逐台向上填筑,分层夯实。所有台阶填完之后,即可按一般填土进行。
G、若填方分几个作业段施工,两段交接处,不在同一时间填筑,则先填地段应按1﹕1坡度分层留台阶。若两个地段同时填,则应分层相互交叠衔接,其搭接长度,不得小于2m 。
H、不同土质混合填筑路堤时,应符合下列规定:
a) 透水性较小的土填筑于堤下层时,应做成4%的双向横坡。
b) 不同性质的土应分别填筑,不得混填。每种填料层累计总厚不宜小于0.5m 。
c) 凡不因潮湿影响而变更其体积的优良土应填在上层,强度较小的土应填在下层。
I、机械作业时,应根据工地地形,路基横断面形状和土方调运图等合理地规定机械运行路线。土方集中地点,应有全面、详细的机械运行作业图据以施工。
J、土料的摊铺采用平地机结合推土机进行整平。土的含水量不够时,用洒水车洒水,并用压路机分层碾压。
K、压路机碾压路基时,应按下列规定进行:
a) 碾压前应对填土层的松铺厚度、平整度和含水量进行检查,符合要求后方可进行碾压。
b) 压实应根据现场压实试验提供的松铺厚度和控制压实遍数进行,若控制压实遍数超过10遍,应考虑减少填土层厚度。经压实度检验合格后方可转入下道工序。不合格处应进行补压实后再做检验,一直达到合格为止。
c) 路基填土压实采用12T振动压路机进行压实。碾压时,压路机第一遍应不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振。
d) 压路机的碾压行驶速度开始时宜用慢速,最大速度不宜超过4km/h,碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段由内侧向处侧,纵向进退式进行;横向接头一般重叠0.4~0.5m。前后相邻两区段宜纵向重叠1.0~1.5m。应达到无漏压,无死角,确保碾压均匀。
L、雨季回填施工:①雨季施工前应做好施工准备工作,区分路段进行适合雨季施工项目安排;②雨季施工路基,应特别注意排水工作,开工时,应挖排水沟道,以利雨水排除,可利用边沟位置沟通排水沟把水引向出口;③利用雨季储备足够材料与生活物质并做好施工机械设备的保养修理;④雨季施工填筑路堤应选择透水性好的砂类土作为筑路填料。利用挖土作填方时,应随挖随填及时碾压;⑤路基应分层填筑,每层表面保持由路中间向路侧的2%~4%的排水坡度,并注意当天填筑的土层,当天完成摊铺压实。
第三节 特殊路基处理
一、抛石挤淤
1、抛石挤淤选用不易风化的石料,石料大小随软土稠度而定,一般不小于30cm,对于容易流动的泥炭和淤泥,片石可稍小一些,但小于30cm的粒料含量仍不得大于20%。
2、抛石时自中间向两旁展开,使流泥向两边挤出。在片石露出水面后,用较小的石块填塞垫平,用压路机碾压紧密,然后在其上铺设反滤层再进行填土。
3、下层卧岩层面横坡陡于1:10时,抛石从下卧层高的一侧向低的一侧扩展,并使低的一侧适当高度范围内多抛一些,并使的侧边有2m宽的平台顶面,以增加其稳定性。
二、水泥搅拌桩
1)施工机械:
水泥搅拌桩的主机为深层搅拌机,配套机械主要有灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜及计量装置。
2)施工准备:
(1)进行成桩工艺试验,确定钻进速度、提升速度、喷气压力、单位时间贯入量以及水灰比等技术参数,确定搅拌的均匀性并掌握下钻和提升的阻力情况,成桩工艺试验的桩数不少于5根。
(2)依据设计图纸,先填筑海砂至设计高程并整平,然后做好现场平面布置,安排打桩施工流程,布置水泥浆制备及泵送系统,泵送距离宜小于50 m。
(3)按设计要求,进行现场放线,定出每一个桩位,钉上小木桩。
3)施工工艺
水泥搅拌桩的施工工艺为:定位——制备水泥浆——预搅下沉、提升喷浆搅拌——重复上下搅拌——清洗——移位。分述如下:
(1)定位:将深层搅拌机移至加固位置,调整导轨垂直度,钻头对中桩位。
(2)制备水泥浆:按水灰比0.6~0.8:1(具体比例由试验确定)的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。
(3)预搅下沉、提升喷浆搅拌:待搅拌头的冷却循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重钢丝绳,使搅拌头沿导向架搅拌切土下沉,下沉的速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于70A。如果下沉速度太慢,可从输浆系统补给清水以利钻进,当搅拌头下沉切入±0.5m至标高1.5m后,开启灰浆,泵将水泥浆压入地基中,边喷浆边旋转下沉,直至设计加固深度后(进入淤泥层下的持力层0.5 m),再将搅拌头提升出地面,同进严格按提升速度提升搅拌头。
(4)重复上、下搅拌:深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。
(5)清洗:向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中的残存的水泥浆,直至基本干净,并将粘附搅拌头上的软土清洗干净。
(6)移位:重复上述①~⑤步骤,再进行下一根桩的施工。
4)施工注意事项:
(1)施工场地应予平整,必须清除地上、地下一切障碍物,开机前必须调试,检查桩机运转和输料管畅通情况。
(2)搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1.5%,桩位置偏差不得大于10cm,桩径不得小于500mm。
(3)施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输送量,灰浆经输送管到达搅拌喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数,并根据设计要求通过成桩试验,确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6Mpa,并使搅拌升降速度与输浆速度同步。
(4)制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。拌制浆液的罐数,外掺剂的用量以及泵送液的时间等应有专人记录。
(5)为保证桩端施工质量,当搅拌头下没至桩端标高,应喷浆座底30S,使浆液完全达到桩端。
(6)预拌下沉时不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,冲水对桩身强度有较大的影响。
(7)可通过复喷的方法达到桩身强度为变参数的目的,搅拌次数以2次喷浆2次搅拌为宜,且最后1次提升搅拌宜采用慢整提升,当喷浆口达到桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
(8)施工时因故停浆,宜将搅拌头下沉停浆点以下1m,待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h,为防止浆液三角结堵管,应先拆卸输浆管路,妥为清洗。
(9)搅拌头喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,应有专人记录搅拌每次下沉深度和提升的时间,深度记录误差不得大于10cm,时间记录误差不得大于5S。
(10)堵管的补救与防止:
a:喷浆球阀间隙应适当,并经常检查球阀间隙是否被碎石、草根、硬泥等杂物堵死。
b:应常清洗管道,一般制桩25根左右清洗一次,当水泥浆水灰比较小或地基土粘性较大时,更应增加输浆管的清洗次数。
c:若加外掺剂要选择和易性较好的物质,和易性差或沉淀速度较快的外掺剂往往易造成堵塞,以致造成输浆管爆裂。一般情况下输浆管堵塞2分钟后导致浆管爆裂,为了保证发生爆管现象时,正处于快速喷浆提升,则应复搅下沉至爆管深度以下2m处重新喷浆提升,如果当时是处于慢速提升,则应复搅下沉至爆管深度以下1m处重新喷浆提升。
(11)根据施工经验总结认为,控制水泥搅拌桩施工质量的主要指标为:水泥用量、提升速度、喷浆的均匀性和连续性,以及施工机械的性能。施工中常见的问题和处理方法见方法见下表:
5)强度检验:
为确保搅拌桩施工质量,水泥搅拌桩应进行强度检验,采用桩体钻孔取芯进行强度测试以确定单桩抗压强度,并以静载触探法抽查不少于1%的比例来综合核定水泥搅拌桩的质量情况。
6)土工格栅
土工格栅铺在水泥搅拌桩的桩顶,铺设土工格栅前应先将下承层整平。为保证土工格栅的整体性,应尽量全断面铺设,摊铺时应拉直平顺,紧贴下承层,不使出现扭曲、重叠,如长度不足,采用搭接法施工,搭接宽度不应小于30cm,土工格栅采用U型钢钉固定。
如果现场发现土工格栅有破损立即将其修补好,土工格栅摊铺以后应及时填筑填料,以避免其受到阳光过长时间的直接暴晒。间隔时间不应超过48h。填料应分层摊铺、分层碾压,填料及压实度应达到规定的要求。
7)沉降观测
搅拌桩施工完毕后,路堤填筑时要沿路堤中线进行沉降观测,严格控制填土速率,控制标准为,路堤中线地面沉降速率一昼夜不得大于1cm,且每填一层土,应每小时测定一次,连续观测2~3天。
当路堤稳定出现异常情况时,应立即停止加载并采取相应措施,待路提恢复稳定后,方可继续施工。
三、高压喷射注浆法(旋喷桩)处理软基施工
1)施工方法
(1)施工准备
a:清除地表种植土,经晾晒后进行平整和碾压密实,并用设计要求的材料进行换填、摊铺、平整和碾压,达到设计要求的标准。
b:在检测合格后的场地内,对旋喷桩进行桩位定测,并以白粉或打设竹、木桩进行标识。
c:进行室内试验,了解水泥加固粘土的可能性;确定加固粘土最适宜的水泥品种;确定加固粘土所用水泥的掺入量、水灰比和最佳外加剂;寻找水泥强度增长的规律,求得龄期与强度的关系。核对设计配合比是否合适,并提出最佳的配合比方案。
d:固化剂可选用水泥也可用其它有效的固化剂,其掺入量宜为被加固土重的7%~15%。如用水泥砂浆做固化剂,其配合比为1:1~1:2(水泥:黄砂),外掺剂可根据需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料。
e:对施工机具进行现场安装、调试,达到正常运转要求。
f:成桩试验
试验桩不少于5根,试验过程中应确定有关技术参数,如每米下沉时间,提升时间、送浆时间、停浆时间变化;搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量、搅拌速度等。根据地层、地质情况确定复喷范围,成桩工艺性试验桩应达到设计要求。掌握下钻、提升的阻力情况,以选择合理的技术措施。
(2)施工工艺及要求
a:定位:吊机就位后,悬吊深层搅拌机到指定位置,对中桩位,保持起吊架垂直。
b:预搅下沉:待深层搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机,后缓慢放松起吊钢丝绳,使深层搅拌机沿导向架边搅拌边切土下沉,下沉速度由电机电流监测表控制,保证工作电流不大于额定电流。如下沉速度过慢,则由输浆系统补给清水,减小摩擦,以利钻进。
c:配制水泥浆:在深层搅拌机下沉到一定深度后,开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,并将水泥浆倒入集料斗中备用。
d:喷浆搅拌深层搅拌机下沉至设计深度后,开启灰浆泵,将水泥浆压入地基中,边喷浆,边旋转,同时按设计确定的提升速度提升深层搅拌机。当深层搅拌机提升至地面以下1m时,应慢速提升和旋转,即将出地面时,应停止提升,搅拌10~20s,以保证桩头密实。
e:重复搅拌:为使软土与水泥浆搅拌均匀,在旋喷完成后,关闭灰浆泵,再次将深层搅拌机下沉至设计要求深度,边搅拌边提升至地面,进行重复搅拌。
f:清洗:向集料斗中注入清水,开启灰浆泵,清洗全部管道中残存的水泥浆,保持清洗干净。
g:清洗后,将钻机移至下一个桩位重复施工,同时对桩头进行处理,达到设计要求。
h:旋喷桩施工完成28天后,进行垫层或路基填筑施工。
2)旋喷桩施工工艺流程(见下页)
3)主要机械设备及材料要求
(1)主要机械设备
主要机械设备表
序号
机械设备名称
型号规格及说明
单位
数量
1
深层搅拌机
GZB—600型
台
1
2
灰浆泵
PA—15—B型
台
1
3
集料斗
0.18~0.2m3
个
1
4
控制柜
个
1
5
流量计
500L
个
1
(2)材料要求
a:旋喷桩加固料应按设计要求选定,水泥最好采用425#普通硅酸盐水泥,若采用低标号水泥或其它固化剂必须进行室内配方试验,取得水泥土体的强度、水稳性能满足设计需要才能使用。严格控制水灰比一般为0.45~0.50 ,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。
b:在制作水泥砂浆时,可适当掺入外加剂,如石膏,一般为水泥用量的1%~2% 。
c:固化剂浆液严格按预定的配合比拌制。制备好的浆液不得离析,不得停置过长,超过2h的浆液应降低标号使用;浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。现场拌制应有专人记录固化剂和外掺剂用量。
施工准备
成桩试验
地表层土换填碾压处理
机具、设备安装调试正常
固化剂、外掺剂材料准备
桩位布置
启动搅拌电机
预搅下沉
开启灰浆泵
速度控制
至桩顶设计标高
搅拌机提出地面
移 位
至设计深度
旋喷、搅拌、提升
重复搅拌
清冼灰浆及泵道
放松吊绳
配制水泥浆
关闭灰浆泵
质量检验
定位
4)质量控制及检验
a:在施工中,或在钻进贯入时喷浆,或在提升时喷浆,何时喷浆最佳须根据地层的软硬情况和搅拌头的工艺特点而定,同样,在复搅过程中是否喷浆,也应根据地基土的力学指标和设计要求操作。
b:预搅:软土应完全预搅切碎,以利于水泥浆均匀搅拌。
c:水泥浆不得离析:水泥浆要严格按设计的配合比配制,要仔细筛除水泥中结块。为防止水泥浆发生离析,应在搅拌机中不断搅动,在压浆前缓慢倒入集料斗。
d: 机具下沉搅拌中遇有硬土阻力较大,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,或边输入浆液边搅拌钻进。
e:确保桩的强度和均匀性
e.1压浆过程中,不允许发生中途断浆,输浆管道不能发生堵塞。
e.2严格按设计或现场试验确定的数据控制喷浆和搅拌提升速度,误差不得大于±10cm/min。
e.3控制重复搅拌时下沉和提升速度,以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌。
f:保证垂直度:为使搅拌桩垂直,要注意起吊机的平整度和导向架对地面的垂直度,搅拌桩的垂直试验偏差不得超过1.5%,桩位的偏差不得大于50mm。
g:桩机操作手与搅浆施工员保持密切联系,保证搅拌机喷浆时连续供浆,一旦出现停浆,为了防止断桩,应在恢复供浆时将搅拌机下沉至停浆面上或下重复搭接0.5m。如停机超过3小时,为防止浆液结硬堵塞,应将输浆管道拆卸,清洗干净。
h:固化剂浆液泵送前,管道应保持潮湿,以利输浆。现场拌制浆液,有专人记录水泥,外掺剂用量,并记录泵送浆开始,结束时间。
i:根据成桩试验确定的技术参数进行施工。操作人员记录每米下沉、提升时间,记录送浆时间,停浆时间等有关参数变化。
j:为保证桩端施工质量,当浆液到达出浆口后,应喷浆座底30秒,使浆液到达桩端,以保证桩头均匀、密实。
k:配备发电机一台,作为停电时备用,保证供电连续,防止中途停工待电。
l:旋喷桩质量偏差控制
旋喷桩质量偏差控制表
序号
项目
允许偏差
检查方法及说明
1
桩轴线偏移(纵横方向)
100mm
用经纬仪检查(或钢尺丈量)
2
钻杆倾斜度
1%
用经纬仪检查
3
桩长
不小于设计规定
喷浆前检查钻杆长度
4
单桩喷浆量
8%
电脑施工记录仪自动记录
5
桩体无侧限抗压强度
不小于设计规定
桩头或桩身取样
m:旋喷桩质量检验
m.1施工过程中随时检查施工记录,对每根桩进行质量评定。对不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况,分别采取补桩或加强邻桩等措施。
m.2成桩7天后,按规范要求抽样检查成桩程度和搅拌均匀程度。
m.3成桩28天后,按规范要求在桩顶抽样进行无侧限抗压强度试验,90天时强度不低于设计要求。
m.4在保证取芯率和取芯质量的前提下,垂直钻探取芯,室内无侧限抗压强度应符合设计要求,检查站频率为1‰ 。
5)安全措施
a:深层搅拌机
a.1冷却循环水在整个施工过程中不能中断,经常检查进水、回水温度。
a.2搅拌机的入土切削和提升搅拌负荷不能太大,电机工作电流超过额定值时,应减慢升、降速度或补给清水,一旦发生卡钻、停钻现象,应切断电源,并将搅拌机提起后,才能重新启动。
a.3电压低于360V时应暂停施工。
b:灰浆泵及输浆管路
b.1泵送水泥浆前,管道应保持湿润。
b.2输浆管道应清洗干净,灰浆泵定期拆开清洗。
6)环保措施
a:作好喷浆材料密闭检查,发现泄露及时封堵处理,防止外溢或喷出。
b:钻头提升至地面时,应防止浆液污染自然环境。
第四节 路基排水与防护工程
路基排水主要有浆砌片石边沟、浆砌片石截水沟,路基防护主要有干砌片石护坡、草皮护坡。
1、浆砌片石边沟、截水沟
1)工艺流程
浆砌片石边沟、截水沟的施工工艺一般为:施工准备→测量放样→基槽开挖
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